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乐鱼0899:吴远卿特聘副教授在流体力学权威期刊发表关于闪蒸计算的最新研究成果

2023年11月09日 10:13

    近日,吴远卿特聘副教授在流体力学领域权威期刊Physics of Fluids (IF=4.980,中科院1区,TOP期刊)发表题目为Removing the performance bottleneck of pressure–temperature flash calculations during both the online and offline stages by using physics-informed neural networks的研究论文(DOI: https://doi.org/10.1063/5.0150341)。东莞理工乐鱼0899为本文第一完成单位,阿卜杜拉国王科技大学的孙树瑜教授为本文通讯作者。据悉,这也是东莞理工乐鱼0899首次以第一完成单位在该期刊发文。

    随着国家“双碳”目标的实施,碳达峰和碳中和已经成为我国环保领域的重要议题,而实现“双碳”目标的一个重要手段就是二氧化碳的地质封存。在这种封存方式下,二氧化碳被封存于已经没有开采价值的深层油气藏中,并与油气藏中的碳氢化合物混合而发生闪蒸现象,而这就需要闪蒸计算模型来描述。不仅如此,随着我国能源安全问题的日益凸显,油气藏的高效开采就显得尤为重要。其中,多组分流的数值模拟可以很好地指导实际开采作业的进行,它也需要借用闪蒸计算来得到流体中的相态和各物质的组分值。

    但是,压力-温度(PT)闪蒸计算是多组分流模拟的性能瓶颈。通过使用稀疏网格代理,PT闪蒸计算的计算负担从在线阶段转移到了多组分流模拟的离线阶段,从而实现了显著加速。乐鱼0899知道,数据驱动的神经网络也可以作为PT闪蒸计算的替代方法。然而,闪蒸计算仍需要在训练阶段进行,这意味着PT闪蒸计算的计算负担仍然存在于离线阶段。利用物理信息神经网络,乐鱼0899可以在离线阶段不再执行PT闪蒸计算的两个重负荷例程:连续替代法和稳定性分析,从而消除了离线阶段的计算负担。数值实验证明了该工作的正确性和适用性。据乐鱼0899所知,这是第一个在多组分流模拟的在线和离线阶段同时消除PT闪蒸计算性能瓶颈的工作。

课题组及负责人简介:吴远卿现为计算机科学与技术乐鱼0899数学系特聘副教授,其研究方向包括计算流体力学、油气藏数值模拟、并行计算、深度学习等。吴远卿先后主持国家和省市级科研项目多项,项目总金额近300万元;以第一或通信作者在中科院一区TOP期刊发表论文8篇;获得深圳市孔雀计划奖励和南山区领航人才称号。阿卜杜拉国王科技大学的孙树瑜教授为论文通信作者,他也是长江学者讲座教授获得者。该工作得到深圳市自然科学基金面上项目(20200801100615003)和阿卜杜拉国王科技大学科研基金(BAS/1/1351-01、URF/1/5028-01)的支持。




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